CN118155985A - 一种电力变压器冷却装置及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力变压器冷却装置及冷却方法，涉及电力变压器技术领域，包括变压器本体，所述变压器本体的下端固定安装有防潮固定架，所述变压器本体的两侧外表面分别设置有散热翅片，所述变压器本体的正前端固定安装有风冷装置，所述变压器本体的内部设置有油管循环装置且油管循环装置延伸至变压器本体的内部并与之连接。本发明通过导热硅脂板和散热铝板的相互配合，实现了对变压器油枕本体的表面进行冷却，起到快速降温的作用，避免了因为交换的油温过高影响变压器油枕本体的正常使用，且利用绝缘板的设置，对其表面进行绝缘防护，避免起火的危险，延长了装置的整体使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电力变压器技术领域，具体涉及一种电力变压器冷却装置及冷却方法。
背景技术
电力变压器在运行过程中，变压器铁芯、线圈、结构件会产生空载及杂散损耗，其能量转化成热量并传递于绝缘油中，绝缘油的油温升高，过高的运行温度将导致变压器固体绝缘材料老化，从而影响变压器的理论运行寿命，因此，在变压器运行过程中，只有将油温降低到一定的程度才能保证电力变压器的正常运行，通常电力变压器的散热方式多为以下四种：自冷、风冷、强迫风冷和强迫油带导向风冷，根据变压器的类型、容量、损耗及用户要求，选择不同的散热方式对变压器进行绝缘油循环冷却，保证电力变压器运行在正常的温度范围内。
在中国发明专利中：如CN110906769A的一种基于相变介质的蒸发冷却电力变压器冷凝器装置，蒸发冷却电力变压器的箱体内充满具有相变特点的液态绝缘冷却介质，冷凝器装置与箱体相连通，包括储液罐，其包括可容置具有相变特点的液态绝缘冷却介质的储液空间及位于储液空间上方的供绝缘冷却介质受热膨胀及形成蒸汽的蒸汽空间；进液管道和出液管道，用于连通箱体和储液空间；散热器，与蒸汽空间相连通，用于对蒸汽进行冷凝形成冷凝液并回流至储液空间；压力阻尼器，与散热器相连通，用于调节控制蒸发冷却电力变压器的运行压力。通过实施本发明，使绝缘冷却介质蒸汽能及时有效冷凝后回流到箱体内，实现绝缘冷却介质蒸发—冷凝—蒸发自循环，并确保蒸发冷却电力变压器可靠稳定运行。
针对现有技术存在以下问题：
1、现有技术中的变压器冷却装置冷却方式单一，冷却效果差，难以满足其正常的运行要求；
2、传统的变压器冷却装置多采用水冷的方式进行冷却，容易导致内部主变高压的运行环境出现渗水和渗漏的危险，后果严重的问题，降低了整体的实用性。
发明内容
本发明提供一种电力变压器冷却装置及冷却方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
第一方面，一种电力变压器冷却装置，包括变压器本体，所述变压器本体的下端固定安装有防潮固定架，所述变压器本体的两侧外表面分别设置有散热翅片，所述变压器本体的正前端固定安装有风冷装置，所述变压器本体的内部设置有油管循环装置且油管循环装置延伸至变压器本体的内部并与之连接，所述变压器本体的顶端外表面固定安装有油枕换热装置；
所述风冷装置包括有油箱和冷却机构，所述冷却机构设置在开设有油箱的外表面；
所述油管循环装置包括有油冷机构，所述油冷机构的外表面与冷却机构的内表面固定连接，且所述油冷机构的两端分别延伸至油箱的内壁并与之固定连接；
所述油枕换热装置包括有变压器油枕本体，所述变压器油枕本体的下表面固定安装有支撑杆，所述支撑杆的下表面与变压器本体的上端外表面固定连接，采用冷却机构、油冷机构与变压器油枕本体之间的共同配合，解决了现有技术中的变压器冷却装置冷却方式单一，冷却效果差，难以满足其正常的运行要求，且传统的变压器冷却装置多采用水冷的方式进行冷却，容易导致内部主变高压的运行环境出现渗水和渗漏的危险，后果严重的问题。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述油箱的内腔底面固定安装有主变绕组，所述油箱的内腔填充有绝缘油，通过主变绕组的设置，用于变压器的正常运行。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述冷却机构包括有冷却器外壳，所述冷却器外壳的内侧表面与变压器本体的外表面固定连接，所述冷却器外壳的外表面均匀设置有风扇，通过风扇的设置，起到一定的风冷冷却效果，用于对变压器本体进行初步的冷却。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述冷却器外壳的内表面固定安装有散热组件，所述散热组件的外表面固定连接有导热片，所述散热组件的内腔固定安装有散热鳍片组，所述散热鳍片组的中间设置有腔体散热组，所述散热组件之间通过连接件进行连接固定，通过散热组件和导热片的相互配合，用于对变频循环热油进料油管道的外管温度热量进行传导。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述油冷机构包括有变频循环热油进料油管道，所述变频循环热油进料油管道的一端延伸至油箱的顶部并与之固定连接，所述变频循环热油进料油管道的靠下端外表面固定安装有变频循环油泵，所述变频循环油泵的输出端固定连接有变频循环冷油出油管道，所述变频循环冷油出油管道的一端延伸至油箱的内部并与之连接，通过变频循环热油进料油管道、变频循环油泵和变频循环冷油出油管道的共同配合，实现了对油箱内部高温产生的热油进行循环冷却。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述变压器油枕本体的下表面固定连接有注油管，所述变压器油枕本体的内腔设置有膨胀组节，所述膨胀组节的上表面固定连接有出气管道，所述出气管道的输出端固定连接有呼吸器，所述变压器油枕本体远离出气管道的一侧固定安装有可视玻璃油位指示管，所述可视玻璃油位指示管的下端固定连接有循环油联管，所述循环油联管的内部设置有浮球，所述循环油联管靠近变压器油枕本体底部的一端设置有压油袋，所述压油袋的一端延伸至变压器油枕本体的内部并与之连接，通过可视玻璃油位指示管、浮球和循环油联管之间的配合，用以观察油位的变化。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述变压器油枕本体的外侧面固定安装有导热硅脂板，所述导热硅脂板的外侧面固定连接有散热铝板，所述散热铝板远离导热硅脂板的外侧表面固定连接有绝缘板，通过导热硅脂板和散热铝板的相互配合，实现了对变压器油枕本体的表面进行冷却，延长了装置的整体使用寿命。
第二方面，一种电力变压器冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：
步骤一、利用油枕对变压器油箱内部储存内油，保证变压器油箱内经常充满内油保证其正常使用；
步骤二、当油箱内部温度到达一定预设值后，开启变频循环油泵，绝缘油进入冷却循环作业，当绝缘油途径冷却器时，其内部相关散热组件对管道表面进行物理降温，实现快速的冷油作业；
步骤三、当变压器由于负荷增大时，内部油温升高，油箱内油膨胀，这时过多的油就会流入油枕，温度降低时，油枕内的油会再流入油箱，自动调整油面温度；
步骤四、实现油箱内部的大面积换热，带走运行中产生的大量热量，实现快速冷却。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种电力变压器冷却装置及冷却方法，采用冷却机构、油冷机构与变压器油枕本体之间的共同配合，解决了现有技术中的变压器冷却装置冷却方式单一，冷却效果差，难以满足其正常的运行要求，且传统的变压器冷却装置多采用水冷的方式进行冷却，容易导致内部主变高压的运行环境出现渗水和渗漏的危险，后果严重的问题。
2、本发明提供一种电力变压器冷却装置及冷却方法，通过变频循环热油进料油管道、变频循环油泵和变频循环冷油出油管道的共同配合，实现了对油箱内部高温产生的热油进行循环冷却，利用风扇的设置，起到一定的风冷冷却效果，对变压器本体进行初步的冷却，冷却成本低，通过散热组件和导热片的相互配合，对变频循环热油进料油管道的外管温度热量进行传导，利用散热鳍片组和腔体散热组的配合，能够对传输过来的热量进行快速散热，以此达到变频循环热油进料油管道和变频循环油泵之间热油的快速降温，从而实现了油箱内部的冷却效果。
3、本发明提供一种电力变压器冷却装置及冷却方法，通过可视玻璃油位指示管、浮球和循环油联管之间的配合，用以观察油位的变化，当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，变压器油枕本体起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用，通过膨胀组节、出气管道与呼吸器之间配合，使得油箱腔体内部内油的体积随油温变化而膨胀缩小时，油枕起着储油和补油的作用。
4、本发明提供一种电力变压器冷却装置及冷却方法，通过导热硅脂板和散热铝板的相互配合，实现了对变压器油枕本体的表面进行冷却，起到快速降温的作用，避免了因为交换的油温过高影响变压器油枕本体的正常使用，且利用绝缘板的设置，对其表面进行绝缘防护，避免起火的危险，延长了装置的整体使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的立体剖面结构示意图；
图3为本发明的风冷装置的立体结构示意图；
图4为本发明的散热组件的立体截面结构示意图；
图5为本发明的油枕换热装置的正面剖面结构示意图；
图6为本发明的变压器油枕本体的剖面结构示意图；
图7为本发明的流程图。
图中：1、变压器本体；11、防潮固定架；2、散热翅片；3、风冷装置；4、油管循环装置；5、油枕换热装置；31、油箱；32、主变绕组；33、冷却机构；331、冷却器外壳；3311、散热组件；3312、导热片；3313、散热鳍片组；3314、腔体散热组；3315、连接件；332、风扇；41、油冷机构；411、变频循环热油进料油管道；412、变频循环油泵；413、变频循环冷油出油管道；51、变压器油枕本体；511、导热硅脂板；512、散热铝板；513、绝缘板；52、膨胀组节；521、出气管道；522、呼吸器；53、注油管；54、可视玻璃油位指示管；541、浮球；542、循环油联管；543、压油袋。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-7所示，本发明提供了一种电力变压器冷却装置，包括变压器本体1，变压器本体1的下端固定安装有防潮固定架11，变压器本体1的两侧外表面分别设置有散热翅片2，变压器本体1的正前端固定安装有风冷装置3，变压器本体1的内部设置有油管循环装置4且油管循环装置4延伸至变压器本体1的内部并与之连接，变压器本体1的顶端外表面固定安装有油枕换热装置5；风冷装置3包括有油箱31和冷却机构33，冷却机构33设置在开设有油箱31的外表面；油管循环装置4包括有油冷机构41，油冷机构41的外表面与冷却机构33的内表面固定连接，且油冷机构41的两端分别延伸至油箱31的内壁并与之固定连接；油枕换热装置5包括有变压器油枕本体51，变压器油枕本体51的下表面固定安装有支撑杆，支撑杆的下表面与变压器本体1的上端外表面固定连接，油箱31的内腔底面固定安装有主变绕组32，油箱31的内腔填充有绝缘油，冷却机构33包括有冷却器外壳331，冷却器外壳331的内侧表面与变压器本体1的外表面固定连接，冷却器外壳331的外表面均匀设置有风扇332，利用风扇332的设置，起到一定的风冷冷却效果，对变压器本体1进行初步的冷却，冷却成本低。
实施例2
如图1-7所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，冷却器外壳331的内表面固定安装有散热组件3311，散热组件3311的外表面固定连接有导热片3312，散热组件3311的内腔固定安装有散热鳍片组3313，散热鳍片组3313的中间设置有腔体散热组3314，散热组件3311之间通过连接件3315进行连接固定，油冷机构41包括有变频循环热油进料油管道411，变频循环热油进料油管道411的一端延伸至油箱31的顶部并与之固定连接，变频循环热油进料油管道411的靠下端外表面固定安装有变频循环油泵412，变频循环油泵412的输出端固定连接有变频循环冷油出油管道413，变频循环冷油出油管道413的一端延伸至油箱31的内部并与之连接，通过散热组件3311和导热片3312的相互配合，对变频循环热油进料油管道411的外管温度热量进行传导，利用散热鳍片组3313和腔体散热组3314的配合，能够对传输过来的热量进行快速散热，以此达到变频循环热油进料油管道411和变频循环油泵412之间热油的快速降温，从而实现了油箱31内部的冷却效果。
实施例3
如图1-7所示，在实施例1-2的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，变压器油枕本体51的下表面固定连接有注油管53，变压器油枕本体51的内腔设置有膨胀组节52，膨胀组节52的上表面固定连接有出气管道521，出气管道521的输出端固定连接有呼吸器522，变压器油枕本体51远离出气管道521的一侧固定安装有可视玻璃油位指示管54，可视玻璃油位指示管54的下端固定连接有循环油联管542，循环油联管542的内部设置有浮球541，循环油联管542靠近变压器油枕本体51底部的一端设置有压油袋543，压油袋543的一端延伸至变压器油枕本体51的内部并与之连接，变压器油枕本体51的外侧面固定安装有导热硅脂板511，导热硅脂板511的外侧面固定连接有散热铝板512，散热铝板512远离导热硅脂板511的外侧表面固定连接有绝缘板513，通过可视玻璃油位指示管54、浮球541和循环油联管542之间的配合，用以观察油位的变化，当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，变压器油枕本体51起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用，通过膨胀组节52、出气管道521与呼吸器522之间配合，使得油箱31腔体内部内油的体积随油温变化而膨胀缩小时，油枕起着储油和补油的作用，此外，通过导热硅脂板511和散热铝板512的相互配合，实现了对变压器油枕本体51的表面进行冷却，起到快速降温的作用，避免了因为交换的油温过高影响变压器油枕本体51的正常使用，且利用绝缘板513的设置，对其表面进行绝缘防护，避免起火的危险，延长了装置的整体使用寿命。
实施例4
如图1-7所示，在实施例1-3的基础上，本发明还提出了一种电力变压器冷却装置的冷却方法，包括以下步骤：
步骤一、利用油枕对变压器油箱内部储存内油，保证变压器油箱内经常充满内油保证其正常使用；
步骤二、当油箱内部温度到达一定预设值后，开启变频循环油泵412，绝缘油进入冷却循环作业，当绝缘油途径冷却器时，其内部相关散热组件对管道表面进行物理降温，实现快速的冷油作业；
步骤三、当变压器由于负荷增大时，内部油温升高，油箱31内油膨胀，这时过多的油就会流入油枕，温度降低时，油枕内的油会再流入油箱31，自动调整油面温度；
步骤四、实现油箱31内部的大面积换热，带走运行中产生的大量热量，实现快速冷却。
下面具体说一下该一种电力变压器冷却装置及冷却方法的工作原理。
如图1-7所示，在操作时，首先，通过可视玻璃油位指示管54、浮球541和循环油联管542之间的配合，用以观察油位的变化，当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，变压器油枕本体51起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用，通过膨胀组节52、出气管道521与呼吸器522之间配合，使得油箱31腔体内部内油的体积随油温变化而膨胀缩小时，油枕起着储油和补油的作用，然后，当油箱31内腔的绝缘油填充完成后，开启电源，使其进行正常的运行状态，利用风扇332对变压器本体1的表面初步降温，变频循环油泵412对油箱31内部的内油抽吸，通过变频循环热油进料油管道411抽取，内油途径冷却器外壳331内部，变频循环热油进料油管道411表面散发热量，首先经过导热片3312进行热量的传导，散热鳍片组3313和腔体散热组3314相互配合，对热量进行快速降温冷却，受到冷却的内油再次经由变频循环冷油出油管道413回到油箱31的内部，这样就能达到冷热油的快速交换冷却，再有，通过变频循环热油进料油管道411和变频循环油泵412的设置，对变压器油枕本体51的表面进行快速的降温处理，实现变压器油箱的再次冷却，提升了冷却效果。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电力变压器冷却装置，包括变压器本体(1)，其特征在于：所述变压器本体(1)的下端固定安装有防潮固定架(11)，所述变压器本体(1)的两侧外表面分别设置有散热翅片(2)，所述变压器本体(1)的正前端固定安装有风冷装置(3)，所述变压器本体(1)的内部设置有油管循环装置(4)且油管循环装置(4)延伸至变压器本体(1)的内部并与之连接，所述变压器本体(1)的顶端外表面固定安装有油枕换热装置(5)；
所述风冷装置(3)包括有油箱(31)和冷却机构(33)，所述冷却机构(33)设置在开设有油箱(31)的外表面；
所述油管循环装置(4)包括有油冷机构(41)，所述油冷机构(41)的外表面与冷却机构(33)的内表面固定连接，且所述油冷机构(41)的两端分别延伸至油箱(31)的内壁并与之固定连接；
所述油枕换热装置(5)包括有变压器油枕本体(51)，所述变压器油枕本体(51)的下表面固定安装有支撑杆，所述支撑杆的下表面与变压器本体(1)的上端外表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述油箱(31)的内腔底面固定安装有主变绕组(32)，所述油箱(31)的内腔填充有绝缘油。
3.根据权利要求1所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述冷却机构(33)包括有冷却器外壳(331)，所述冷却器外壳(331)的内侧表面与变压器本体(1)的外表面固定连接，所述冷却器外壳(331)的外表面均匀设置有风扇(332)。
4.根据权利要求3所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述冷却器外壳(331)的内表面固定安装有散热组件(3311)，所述散热组件(3311)的外表面固定连接有导热片(3312)，所述散热组件(3311)的内腔固定安装有散热鳍片组(3313)，所述散热鳍片组(3313)的中间设置有腔体散热组(3314)，所述散热组件(3311)之间通过连接件(3315)进行连接固定。
5.根据权利要求1所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述油冷机构(41)包括有变频循环热油进料油管道(411)，所述变频循环热油进料油管道(411)的一端延伸至油箱(31)的顶部并与之固定连接，所述变频循环热油进料油管道(411)的靠下端外表面固定安装有变频循环油泵(412)，所述变频循环油泵(412)的输出端固定连接有变频循环冷油出油管道(413)，所述变频循环冷油出油管道(413)的一端延伸至油箱(31)的内部并与之连接。
6.根据权利要求1所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述变压器油枕本体(51)的下表面固定连接有注油管(53)，所述变压器油枕本体(51)的内腔设置有膨胀组节(52)，所述膨胀组节(52)的上表面固定连接有出气管道(521)，所述出气管道(521)的输出端固定连接有呼吸器(522)，所述变压器油枕本体(51)远离出气管道(521)的一侧固定安装有可视玻璃油位指示管(54)，所述可视玻璃油位指示管(54)的下端固定连接有循环油联管(542)，所述循环油联管(542)的内部设置有浮球(541)，所述循环油联管(542)靠近变压器油枕本体(51)底部的一端设置有压油袋(543)，所述压油袋(543)的一端延伸至变压器油枕本体(51)的内部并与之连接。
7.根据权利要求6所述的一种电力变压器冷却装置，其特征在于：所述变压器油枕本体(51)的外侧面固定安装有导热硅脂板(511)，所述导热硅脂板(511)的外侧面固定连接有散热铝板(512)，所述散热铝板(512)远离导热硅脂板(511)的外侧表面固定连接有绝缘板(513)。
8.根据权利要求1所述的一种电力变压器冷却装置的冷却方法，其基于上述权利要求1-7任一项所述的一种电力变压器冷却装置所实现的，其特征在于：该电力变压器冷却装置的冷却方法包括以下步骤：
步骤一、利用油枕对变压器油箱内部储存内油，保证变压器油箱内经常充满内油保证其正常使用；
步骤二、当油箱内部温度到达一定预设值后，开启变频循环油泵(412)，绝缘油进入冷却循环作业，当绝缘油途径冷却器时，其内部相关散热组件对管道表面进行物理降温，实现快速的冷油作业；
步骤三、当变压器由于负荷增大时，内部油温升高，油箱(31)内油膨胀，这时过多的油就会流入油枕，温度降低时，油枕内的油会再流入油箱(31)，自动调整油面温度；
步骤四、实现油箱(31)内部的大面积换热，带走运行中产生的大量热量，实现快速冷却。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211452554.6A CN118155985A (zh) | 2022-11-21 | 2022-11-21 | 一种电力变压器冷却装置及冷却方法 |
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| CN202211452554.6A CN118155985A (zh) | 2022-11-21 | 2022-11-21 | 一种电力变压器冷却装置及冷却方法 |
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| CN (1) | CN118155985A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119170381A (zh) * | 2024-11-14 | 2024-12-20 | 南通豪强电器设备有限公司 | 一种高低压输电网用供电变压器设备 |
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2022
- 2022-11-21 CN CN202211452554.6A patent/CN118155985A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication |